Устройство для управления процессом очистки углекислого газа Советский патент 1983 года по МПК G05B24/00 

Изобретение относится к автоматизации управления процессом очистки углекислого газа и может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ и устройство управления пневматическим дозатором сыпучих материалов, в котором дозирование сыпучих материалов с изменяющимся гранулометрическим составом частицы, крупностью выше допустимой, улавливают, например,-в верхней полости дозаторам l .

Недостаток указанного способа и устройства заключается в том, что его невозможно применить для автоматического управления процессом очистки углекислого газа.

,Известен способ и устройство автоматического управления процессом очистки дымовых газов, в котором дополнительно стабилизируют уровень абсорбента в конусабсорбера в зависимости от количества газа, поступающего на очистку, а при регулировании расхода абсорбента вводят коррекцию по его плотности 2 .

Недостаток этого способа заключается в том, что невозможно осуществить периодическое приготовление и замену раствора, осуществляющих очистку газа, что снижает качество очистки.

Наиболее-близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее шит, пульт, блок логических условий дискретный, блок логических условий

10 аналоговый, блок памяти дискретный, блок преобразователей, блок формирования уставок, блок операций, блок датчиков -времени, .усилитель давления, выключатель конечный, абсорбер,

15 растворитель, дозатор с исполнительHbJM механизмом, запорные органы, блок управления, вклкчающий в.себя элемент выбора режима управления, элемент дистанционного управления

20 и элементы ИЛИ, И, ВРЕМЕННАЯ ЗАДЕРЖКА З .

Недостатком данного устройства, является низкая точность работы устройства , что приводит к снижению ка25чества очистки углекислого газа.

Цель изобретения - повышение точности- устройства.

С этой целью устройство, содержащее абсорбер с первым и вторым уров-30иемерами и первым запорным органом.

растворитель с дозатором, третьим уровнемером и вторым, третьим и чет вертым запорными органами,элементы И, ИЛИ и задержки, первый из которых подключен к входу блока выбора режима управления, абсорбер связан с растворителем через пятый запорный орган, а вход дозатора - с выходом исполнительного механизма, содержит элементы запрета и ИЛИ-НЕ, один вход первогоэлемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу блока выбора режима управления, другой вход - к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ, подключенного к одному входу первого элемента запрета, к входу второго элемента задержки, к первому входу первого элемента И, к одному входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к входу первого запорного органа, выход которого связан с вторым входом первого элемента И и с пёрвым входом второго элемента И, выход первого уровнемера соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ и с одним входом третьего элемента И, выход второго уровнемера подключен к одному входу второго элемента ИЛИ-Н к второму входу второго элемента И и к одному входу пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого связан с одним входом шестого элемента ИЛИ-НЕ, с |ходом первого элемента задержки, с одним входом второго элемента запрета- и с входом третьего элемента задержки, выход третьего уровнемера соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к одному входу третьего элемента запрета, другой вход которого соединен с выходом элемента ИJJ и ,с входом второго и третьего запорных органов, а выход - с одним входом седьмого элемента ИЛИ-НЕ и через четвертый элемент задержки - с одним входом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого подклю чен к выходу седьмого элемента ИЛИ-НЕ, а выход - к другому входу седьмого элемента ИЛИ-НЕ и к одному входу исполнительного механизма, другой вход;которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с одним входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ-НЕ и к входам четвертого и пятого запорных Органов, выходы которых объединены и. связаны .с другим входом третьего элемента И, подключенного выходом к другому входу шестого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с другим входом пятого элемента ИЛИНЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ связан с другим входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход девятого элемента ИЛИ-НЕ подключен к другому входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента запрета соединен с одним входом десятого элемента ИЛИ-НЕ и с одним входом элемента ИЛИ., другой вход которого связан с выходом первого элемента запрета, подключенного другим входо .к выходу второго элемента задержки, другой вход третьего элемента ИЛИ-Н соединен с выходом десятого элемента- ИЛИ-НЕ и с входом четвертого элемента задержки, а его выход - с другим входом десятого элемента ИЛИ-НЕ,

На чертеже схематически показано устройство для управления процессом очистки углекислого газа.

Устройство содержит абсорбер 1, запорные органы 2-6, исполнительный механизм 7, бункер 8, дозатор 9, растворитель 10 для приготовления раствора, уровнемеры 11-13, элемент

14дистанционного управления, блок

15выбора режима управления, элементы 16-25 ИЛИ-НЕ, элементы 26-30 задержки, элементы 31-33 запрета . ,. элемент И 34-36, элемент ИЛИ 37, элемент 38 сигнализации.

Устройство работает следующим образом.

Замена раствора перманганата калия в абсорбере 1 производится через заданное время, которое определяется акт гвностью раствора (условно через 24 ч) сигналом с выхода элмента 30 задержки, поступающего на вход блока. 15 выбора режима управления. При автоматическом режиме этот си.гнал проходит на. первый элемента ИЛИ-НЕ 16, выходной сигнал которого будет отсутствовать. Отсутствие входных сигналов на элемен-те 17 приводит к появлению выходного сигнала элемента ИЛИ-НЕ 17,- поступающего на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 16, что приводит к запоминанию первого входного сигнала элемента 16. Одновременно выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 17 поступает на третий вход элемента И 34, на первый вход элемента 31 запрета, на вход элемента 26 задержки, на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 24 и на запорный орган .2. Запорный орган 2 открывается, на -шнается слив отработанного раствора из абсорбера 1.

Поступивший сигнал на первый вход элемента-31 запрета вызовет появление сигнала на его выходе, который через первый вхс#д элемента ИЛИ 37 поступает на инверсный вход элемента 32 запрета; не разрешая появление сигнала на его выходе и на заЯорные органы 3 и 5, которые откроются, сообщив растворитель 10 с

:атмосферой и дренажом для слива воды, если она накопилась в растворителе 10 до смены раствора в абсорбере 1.

По истечении заданного времени для слива воды из растворителя 10 на выходе элемента 26 задержки появится сигнал, который поступает на инверсный вход элемента 31 запрета. В результате выходной .сигяал элемента 31 запрета снимается и через элемент ИЛИ 37 (так как нет сигнала на входе и выходе запорные органы 3 и 5 закрываются.

Наличие сигналов на входе эле-, мента И 34 от переключателя положения запорного органа 2 (открыто), от уровнемера 11 в растворителе 10 (минимум), с выхода элемента ИЛИ-НЕ 17 приведет к появлению сигнала на его выходе. Этот сигнал поступает на вход элемента 32 запрета, |И так как на инверсном входе этого элемента сигнал отсутствует (есть сигнал на инверсном входе элемен та 31 запрета) , то на выходе эле|мента 32 запрета появится выходной сигнал. Выходной сигнал элемента 32 запрета поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 18 и на вход элемента 27 задержки. Элементы ИЛИ-НЕ 18.и 19 запоминают поступивший входной сигнал (аналогично как описано для элементов 16и 17), а с выхода элемента ИЛИ-НЕ 19 сигнап поступает на исполнительный механизм 7 доза-, тора 9,. который открывается и дозирует перманганат калия из бункера 8 в емкость приготовления растворителя 10. Через время, определяемое элементом 27 задержки, выходной сигнал с элемента ИЛИ-НЕ 19 снимается, дозатор 9 исполнительным механизмом 7 закрывается, т.е. герметизирует растворитель 10 от бункера 8.

Посл слива отработанного раствора из абсорбера 1., от уровнемера 13 (минимум) сигнал поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 17, .с выхода которого сигнал снимается, и запорный орган 2 закрывается, одновременно снимается входной сигнал который запоминался элементами ИЛИ-НЕ 16 и 17. При закрытом запорном органе 2 с его переключателя (закрчто) сигнал поступает на второй вход элемента И 35, на третий и первый ВХОДИ которого поступают сигналы от уровнемера 13 (минимум) и переключателя положения исполнительного механизма 7 (закрыто) дозатора 9. В резулнтате, на выходе элемента И 35 появится сигнал, который поступает на первый вход элщмента ИЛИ-НЕ 20, а на выходе последнего сигнал будет отсутствовать, В результате на вь1ходе элемента

ИЛИ-НЕ 21 появится выходной сигнал, который поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 20 и с помощью/ элементов ИЛИ-НЕ 20 и 21 запоминается. Одновременно выходной сигнал элемен5та ИЛИ-НЕ 21 поступает на запорные органы 4 и 6, открывает их. Лройс- ходит поступление воды из магистрали через запорный орган 6 в растворитель 10 и наполнение абсррбёра 1

0 ipacTBOpoM из растворителя 10 через запорный оргйн 4.

После наполнения абсорбера 1 до заданного уровня свежим раствором, сигнал с уровнемера 12 (максимум)

5 поступает на первый вход элемента . ИЛИ-НЕ 21 и второй вход элемента И 36. При наличии сигнала на одном из входов элемента ИЛИ-НЕ 21 на его выходе сигнала не будет, т.е. снит.

0 мается запоминание/ соответственно снимается сигнал с .запорных органов 4 и 6, и они закрываются.

При закрытых запорных органах 4 и 6 сигналы с их переключателей положения (закрыто) поступают .на

5 первый вход элемента И 36.

При наличии входных сигналов на элементе И 36 на его выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 22, .на

0 выходе последнего сигнала не будет, соответственно не будет сигнгша на втором входе элемента ИЛИтНЕ 23.

Отсутствие входных сигналов на элементе ИЛИ-НЕ 3 приводит к появле5нию сигнала на его выходе, который подается на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 22, на-входы элементов. 29 и 30 задержки и на первый вход элемента 33 запрета. Поступающий сигнал

0 с выхода элемента И 36 на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 22 запоминается. Память снимается при очередном цикле замены отработанного раствора в абсорбере 1 по сигналу уровнеме5ра 13 (минимум).

Наличие сигнала на первом входе элемента 33 запрет приводит к появлению сигнала на его выходе, который поступает на второй вход эле0мента ИЛИ 37, выходной сигнал последнего открывает запорные органы 3 и 5 (для слива остатка раствора из растворителя 10) на время, определяемое элементом 29 задержки. По

5 истечении заданного времени выходной сигнал с элемента 29 заицержки поступает на инверсный вход элемента 33 запрета, выходной сигнал которого снимается, запорные органы 3 и .5 закрываются.

0

Цикл замены отработанного раствора на свежий закончился.

Через время, установленное для элемента 30 задержки, на его выхо5де появится сигнал и цикл вновь по торится . Цикл замены отработанного раств ра контролируется по времени, если замена раствора не произойдет, то включается сигнализация Замена ра вора не состоялась , Контроль замены раствора осущес ляется следующим образом. При начале цикла замены раствор выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 17 поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 24, который запоминается эле ментами ИЛИ-НЕ 25 и 24 и одновремен но поступает на вход элемента 28 задержки. При нормальном процессе замены раствора запоминающийся вход ной сигнал элементами ИЛИ-НЕ 24 и 25 снимается появлением входного сигнала на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 25 с выхода элемента 33 запрета с одновременным открытием запорных органов 3 и 5 после замены раствора. Если замена раствора не произошла в заданное время, определяемое элементом 28 задержки, то на его выходе появляется выходной сигнал; который поступает на вход элемента сигнализации 38. Последний сигнализирует Замена раствора не состоялась. В случае внеочередной замены pac вора схему переводят в полуавтоматическое управление и нажимают кноп ку элемента 14 дистанционного полуавтоматического управления, выходно сигнал которого поступает на вход блока 15 выбора режима управления. Цикл замены раствора происходит ана логично автоматическому управлению В случае применения исполнительных механизмов запорных органов, эаботающих от управляющих сигналов на открытие и закрытие, управляющие сигналы на закрытие или открытие подают через элементы, инвертирующие входной сигнал. Например, на открытие сигнал подают непосредственно на исполнительный механизм запорного органа, а на закрытие это же сигнал подают через инвертирующий элемент {на схеме не показан). Формула изобретения Устройство для управления процес сом очистки углекислого газа, содер жащее абсорбер с первым и вторым уровнемерами и первым запорным орга ном, растворитель с дозатором, третьим- уровнемером и вторым, третьим и четвертым запорными органами, элементы. И, ИЛИ и задержки, первый из которых подключен к входу блока выбора режима управления, абсорбер связан с растворителем через пятый запорный орган, а вход дозатора с выходом исполнительного механизма, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит элементы запрета и ИЛИ-НЕ, один вход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу блока выбора режима управления, другой вход - к выходу второго элемента ИЛИгНЕ, подключенного к одному-входу первого элемента запрета, к входу второго элемента задержки, к первому входу первого элемента И, к одному входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к входу первого запорного органа, выход которого связан с вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, выход первого уровнемера соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ и с одним входом третьего элемента И, выход второго уровнемера подключен к одному входу второго элемента ИЛИ-НЕ, к второму входу второго элемента И и к одному входупятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого связан с одним входом шестого элемента ИЛИ-НЕ, с входом первого элемента задержки, с одним входом второго элемента запрета и с входом третьего элемента задержки, выход третьего уровнемера соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к одному входу третьего элемента запрета, другой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и с входом второго и третьего запорных органов, а выход с одним входом седьмого элемента ИЛИ-НЕ и через четвертый элемент задержки - с одним входом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к выходу седьмого элемента ИЛИ-НЕ, а выход - к другому входу седьмого элемента ИЛИ-НЕ и к одному входу исполнительного механизма, другой вход которого сое-динен с третьим входом второго элемента И, выход -которого соединен с одним входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ-НЕ и к входам четвертого и пятого запорных органов, выходы которых объединены и связаны с другим входом третьего элемента И, подключенного выходом к другому входу.шестого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с другим входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ связан с другим входом второго элемента ИЛИтНЕ, выход девятого элемента ИЛИ-НЕ подключен к другому входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента запрета соединен с одним входом десятого элемента ИЛИ-НЕ и с одним входом эле